При обработке с ЧПУ точность и производительность зависят не только от режущего инструмента и возможностей станка, но и от того, насколько правильно подобраны параметры обработки. Одним из наиболее важных параметров является скорость обработки, или количество обрабатываемых поверхностей в футах в минуту. Несмотря на то, что SFM часто упоминается в каталогах оснастки и программном обеспечении CAM, многие начинающие машинисты и даже некоторые опытные операторы по-прежнему неправильно понимают его.
В этой статье дается исчерпывающее объяснение того, что такое SFM, почему это важно, как его рассчитать и как оно влияет на результаты обработки, такие как срок службы инструмента, чистота поверхности и общая эффективность.
Что такое УЛП?
SFM (количество обрабатываемых поверхностей в футах в минуту) — это единица измерения скорости резания, которая определяет, с какой скоростью поверхность вращающейся заготовки или инструмента проходит мимо режущей кромки инструмента. Он измеряет относительную скорость движения режущего инструмента и обрабатываемого материала, выраженную в футах в минуту (имперских) или метрах в минуту (метрических, известных как м/мин).
Вместо того чтобы ориентироваться на скорость вращения шпинделя (обороты в минуту), SFM учитывает диаметр инструмента или заготовки, поскольку больший диаметр при тех же оборотах в минуту приводит к более высокой скорости обработки.
Простыми словами:
Технология SFM помогает обеспечить движение режущей кромки с оптимальной скоростью для обрабатываемого материала, что имеет решающее значение для производительности резания, долговечности инструмента и качества поверхности.
Почему SFM важен при обработке с ЧПУ?
SFM в механической обработке является очень важным фактором. Он определяет скорость, с которой режущий инструмент движется по поверхности материала. Соответствующая скорость помогает обеспечить качество, долговечность и эффективность инструмента. Ниже приведены основные причины, по которым SFM важен:
1. Срок службы инструмента
При слишком высоком удельном давлении инструмент может быстро перегреться, что приведет к быстрой пассивации и даже растрескиванию. С другой стороны, при слишком низком удельном давлении инструмент может тереться о материал, а не эффективно резать, что приводит к чрезмерному износу.
Выбор подходящей скорости обработки в футах в минуту (фут/мин) продлевает срок службы инструмента. Это позволяет сэкономить затраты на приобретение новых инструментов и время, необходимое для их замены. Таким образом, хорошие эксплуатационные характеристики поверхности (SFM) повышают работоспособность инструмента и снижают затраты.
2. Гладкость поверхности
Технология SFM контролирует конечную чистоту поверхности материала. Правильная скорость резания позволяет сделать резку более чистой. Но если скорость резания будет слишком высокой или слишком медленной, поверхность станет шероховатой, обожженной или с волнистостью.
Хорошая чистота поверхности имеет решающее значение в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность или производство медицинских компонентов. Если качество поверхности низкое, детали не будут соответствовать стандартам качества. Правильная технология SFM позволяет избежать переделок и отходов.
3. Эффективность резки
Правильное использование SFM при обработке позволяет удалять материалы за более короткий промежуток времени. Это означает, что процесс обработки выполняется быстрее, без повреждения инструментов или материалов.
Это особенно полезно в производственных проектах. При оптимизации технологии SFM можно производить больше деталей за более короткий промежуток времени, что означает повышение производительности и снижение удельных затрат.
4. Отрегулируйте В Соответствии С Материалом
Для разных материалов требуется разная скорость резания. Например, алюминий из-за его высокой твердости можно резать с более высокой скоростью SFM; для стали из-за ее высокой твердости требуется более низкая скорость SFM. Если для определенного материала использовать неправильную скорость SFM, это может привести к повреждению инструмента и заготовки.
5. Используйте В Сочетании С Другими Настройками
Частота вращения зависит от частоты вращения (оборотов в минуту) и размера инструмента или заготовки. Вы не можете установить только один из них, не учитывая другие параметры.
Если диаметр инструмента увеличивается, необходимо соответствующим образом снизить частоту вращения для поддержания постоянной скорости вращения. В противном случае инструмент будет вращаться слишком быстро и перегреваться. Понимание того, как работает скорость вращения в сочетании со всей настройкой, поможет избежать ошибок и обеспечить бесперебойную работу станка.
Факторы, влияющие на параметры SFM
Выбор подходящего SFM имеет решающее значение, поскольку это может повлиять на гладкость поверхности, срок службы инструмента и скорость завершения обработки. Ниже приведены основные факторы, влияющие на настройки SFM:
- Материалы
Для разных материалов требуются разные скорости. Более мягкие материалы, такие как алюминий, можно резать с большей скоростью, поскольку их легче обрабатывать. Для более твердых материалов, таких как нержавеющая сталь или титан, требуется меньшая скорость, чтобы избежать ожога инструмента или перегрева заготовки.
- Режущие инструменты
Очень важен сам инструмент. Режущие инструменты из твердых сплавов могут работать на более высоких скоростях, чем режущие инструменты из быстрорежущей стали (HSS). Режущие инструменты из твердых сплавов тверже и дольше сохраняют остроту, что позволяет им резать быстрее, не изнашиваясь слишком быстро.
- Диаметр инструмента
Диаметр инструмента влияет на скорость его вращения. Даже если частота вращения шпинделя (об/мин) остается постоянной, кромки инструмента большего размера будут вращаться быстрее. Поэтому при настройке SFM необходимо учитывать диаметр инструмента. Для больших режущих инструментов требуется меньшая скорость вращения для поддержания подходящего диапазона SFM.
- Охлаждающая жидкость и смазка
Использование охлаждающей жидкости или смазочно-охлаждающего агента может снизить нагрев и трение. При использовании охлаждающей жидкости станок может работать с более высокой частотой вращения, не приводя к перегоранию инструментов или материалов. При отсутствии охлаждающей жидкости может потребоваться снизить скорость резания для обеспечения температурного режима.
- Механические инструменты
Различные типы станков с ЧПУ имеют свои ограничения. На некоторых станках невозможно достичь высоких скоростей вращения шпинделя, а жесткость некоторых станков может быть недостаточной для высокоскоростной резки твердых материалов. Мощность и стабильность станка влияют на безопасную настройку скорости SFM.
Вывод
Понимание и правильное применение SFM имеет основополагающее значение для успешной обработки на станках с ЧПУ. Это больше, чем просто цифры — это важнейший элемент в обеспечении точного баланса между скоростью, точностью и экономичностью. Правильный выбор SFM помогает снизить износ инструмента, улучшить чистоту поверхности и поддерживать стабильное качество продукции.
Независимо от того, программируете ли вы новую работу, подбираете оснастку для работы со сложными материалами или пытаетесь сократить время цикла, владение SFM является важным навыком. По мере того как станки с ЧПУ становятся все более интеллектуальными и автоматизированными, SFM по-прежнему будет оставаться ключевым параметром производительности, позволяющим сократить разрыв между теорией и практическим успехом обработки.